【导与练】（浙江专用）高考物理大一轮总复习 配套章末检测 第七章 恒定电流（含解析）(1).doc

第七章检测试题(时间:60分钟满分:100分) 【测控导航】知识点题号1.基本概念2、42.伏安特性曲线的应用173.电路的动态分析6、104.基本电路的计算1、5、7、9、145.含容电路分析36.电学实验11、12、137.电动机、电解槽问题8、15、16一、单项选择题(本题共7小题,每小题3分,共21分)1.(2013年安徽理综)用图示的电路可以测量电阻的阻值.图中rx是待测电阻,r0是定值电阻,是灵敏度很高的电流表,mn是一段均匀的电阻丝.闭合开关,改变滑动头p的位置,当通过电流表的电流为零时,测得mp=l1,pn=l2,则rx的阻值为(c)a.l1l2r0b.l1l1+l2r0c.l2l1r0d.l2l1+l2r0解析:当通过的电流为零时,电流表两端的电势差为零,设通过r0的电流为i1,通过电阻丝mn的电流为i2,则i1r0=i2rmp,i1rx=i2rpn,联立得r0rx=rmprpn,而rmprpn=l1l2,所以rx=l2l1r0,选项c正确.2.通常一次闪电过程历时约0.20.3 s,它由若干个相继发生的闪击构成.每个闪击持续时间仅4080 s,电荷转移主要发生在第一个闪击过程中.在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0109 v,云地间距离约为1 km;第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6 c,闪击持续时间约为60 s.假定闪电前云地间的电场是均匀的.根据以上数据,下列判断正确的是(a)a.闪电电流的瞬时值可达到1105 ab.整个闪电过程的平均功率约为11014 wc.闪电时云地间的导电现象可用欧姆定律计算d.整个闪电过程向外释放的能量约为6106 j解析:由电流的定义式i=qt知i=66010-6 a=1105 a,选项a正确;整个过程的平均功率p=wt=qut=61.01090.2 w=31010 w(t代0.2或0.3),选项b错误;欧姆定律适用于金属、电解液导电,故选项c错误;整个闪电过程向外释放的能量为电场力做的功w=qu=6109 j,选项d错误.3.(2012潍坊高三一模)科学家研究发现,磁敏电阻(gmr)的阻值随所处空间磁场的增强而增大.图示电路中,gmr为一个磁敏电阻,r、r2为滑动变阻器,r1、r3为定值电阻,当开关s1和s2闭合时,电容器中一带电微粒恰好处于静止状态.则(a)a.只调节滑动变阻器r,当p1向右端移动时,电阻r1消耗的电功率变大b.只调节滑动变阻器r,当p1向右端移动时,带电微粒向下运动c.只调节滑动变阻器r2,当p2向下端移动时,电阻r1消耗的电功率变大d.只调节滑动变阻器r2,当p2向下端移动时,带电微粒向下运动解析:p1向右端移动时,gmr所处空间磁场减弱,gmr电阻减小,此回路总电阻减小,电路总电流增大,电阻r1消耗的功率增大,故选项a正确;电路总电流增大,使得电容器两端电压变大,带电微粒所受静电力变大,故微粒向上运动,选项b错误;p2向下端移动时,不影响gmr回路中的总电阻,所以电路中的电流不变,电容器两端电压变大,电阻r1消耗的电功率不变,带电微粒向上运动,故选项c、d均错误.4.在研究微型电动机的性能时,应用如图所示的实验电路.当调节滑动变阻器r并控制电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为0.50 a和2.0 v.重新调节r并使电动机恢复正常运转,此时电流表和电压表的示数分别为2.0 a和24.0 v.则这台电动机正常运转时的输出功率为(a)a.32 wb.44 wc.47 wd.48 w解析:电动机停止转动时,电动机的内阻r=20.5 =4 ,电动机正常运转时输出功率为p=ui-i2r=32 w,a项正确.解决此题应注意以下两点:(1)首先判断电路是纯电阻电路还是非纯电阻电路;(2)对非纯电阻电路关键是分析清楚电能转化为什么形式的能,然后再灵活选择公式计算.5.当电阻两端加上某一稳定电压时,通过该电阻的电荷量为0.3 c,消耗的电能为0.9 j.为在相同时间内使0.6 c的电荷量通过该电阻,在其两端需加的电压和消耗的电能分别是(d)a.3 v1.8 jb.3 v3.6 jc.6 v1.8 jd.6 v3.6 j解析:设两次加在电阻r上的电压分别为u1和u2,通电的时间都为t.由公式w1=u1q1和w1=u12rt可得:u1=3 v,tr=0.1.再由w2=u2q2和w2=u22rt可求出:u2=6 v,w2=3.6 j,故选项d正确.6.(2012四川德阳一模)钱学森被誉为中国导弹之父,“导弹”这个词也是他的创作.导弹制导方式很多,惯性制导系统是其中的一种,该系统的重要元件之一是加速度计,如图所示.沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为m的绝缘滑块,分别与劲度系数均为k的轻弹簧相连,两弹簧另一端与固定壁相连.当弹簧为原长时,固定在滑块上的滑片停在滑动变阻器(电阻总长为l)正中央,m,n两端输入电压为u0,输出电压upq=0.系统加速时滑块移动,滑片随之在变阻器上自由滑动,upq相应改变,然后通过控制系统进行制导.设某段时间导弹沿水平方向运动,滑片向右移动,upq=13u0,则这段时间导弹的加速度(d)a.方向向右,大小为kl3mb.方向向左,大小为kl3mc.方向向右,大小为2kl3md.方向向左,大小为2kl3m解析:设滑片向右移动了x,由题意,upq=xlu0,x=l3,对滑块,2kx=ma,a=2kl3m,因为滑块受向左的合力,所以加速度方向向左,故选d.7.(2012浙江名校质检)如图所示的图线表示某电池组的输出电压与电流的关系(ui图线),图线表示其输出功率与电流的关系(pi图线).则下列说法不正确的是(b)a.电池组的电动势为50 vb.电池组的内阻为253 c.电流为2.5 a时,外电路的电阻为15 d.输出功率为120 w时,输出电压是30 v解析:电池组的输出电压和电流的关系为:u=e-ir,显然直线的斜率绝对值的大小等于r,纵轴的截距为电池组的电动势,从图中看出截距为50 v,斜率绝对值的大小等于r=50-206-0 =5 ,选项a正确,b错误.当电流为i1=2.5 a时,由回路中电流i1=er+r外,解得外电路的电阻r外=15 , 选项c正确.当输出功率为120 w时,由图中pi关系图线看出对应干路电流为4 a,再从ui图线中读取对应的输出电压为30 v,选项d正确.二、不定项选择题(共3小题,每小题5分,共15分)8. 在如图所示的电路中,输入电压u恒为8 v,灯泡l标有“3 v,6 w”字样,电动机线圈的电阻rm=1 .若灯泡恰能正常发光,下列说法正确的是(ab)a.电动机的输入电压是5 vb.流过电动机的电流是2 ac.电动机的效率是80%d.整个电路消耗的电功率是10 w解析:灯泡恰能正常发光,说明灯泡电压为3 v,电流为2 a,电动机的输入电压是8 v-3v =5 v,流过电动机的电流是i=2 a,选项a、b正确;电动机内阻消耗功率i2rm=4 w;电动机输入功率为ui=52 w=10 w,输出功率为6 w,效率为=60%,整个电路消耗的电功率是10 w+6 w=16 w,选项c、d错误.9.如图所示,r1为定值电阻,r2为可变电阻,e为电源电动势,r为电源内阻,以下说法中不正确的是(abd)a.当r2=r时,r2上获得最大功率b.当r2=r1+r时,r1上获得最大功率c.当r2=0时,r1上获得最大功率d.当r2=0时,电源的输出功率最大解析:在讨论r2的电功率时,可将r1视为电源内阻的一部分,即将原电路等效为外电阻r2与电动势e、内阻为(r1+r)的电源(等效电源)连成的闭合电路,如图所示,r2的电功率是等效电源的输出功率,显然当r2=r1+r时,r2获得的电功率最大,选项a错误.在讨论r1的电功率时,由i=er1+r2+r及p1=i2r1可知,r2=0时,r1获得的电功率最大,选项b错误,c正确,在讨论电源的输出功率时,(r1+r2)为外电阻,内阻r恒定,由于题目没有给出r1和r的具体数值,所以当r2=0时,电源输出功率并不一定最大,选项d错误.处理可变电阻最大功率问题通常采用等效电源法,解题时应根据需要选用不同的等效方式,将可变电阻获得最大功率问题转化为电源最大输出功率问题来解决.10.如图所示,电源电动势为e,内阻为r.两电压表可看作是理想电表,当闭合开关,将滑动变阻器的触片由右端向左滑动时,下列说法中正确的是(cd)a.小灯泡l1、l2均变暗b.小灯泡l1变亮, 的示数变大c.小灯泡l2变亮, 的示数变大d.小灯泡l1变暗, 的示数变小解析:电压表v1接在电源两端,电压表v2接在灯泡l2两端,滑动变阻器与灯泡l1并联,再与l2串联.当滑动变阻器的滑片由右向左滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路中的总电阻减小,电路中的总电流增大,电源内电压增大,外电压减小,因此电压表v1的示数减小,选项b错误;灯泡l2中的电流增大,l2变亮,选项a错误;l2两端的电压增大, 的示数增大,选项c正确;l1两端的电压减小,灯泡l1变暗,选项d正确.三、实验题(共26分)11.(2013四川乐山市调研)(8分)某实验室提供的实验器材如下:a.一节干电池e(电动势1.5 v,内阻约0.5 )b.一个电压表 (量程01 v,内阻约1 k)c.一个电流表(量程04 ma,内阻在6090 之间)d.一个定值电阻r0(电阻200 ,允许的最大电流为0.5 a)e.一个滑动变阻器r(电阻10 ,允许的最大电流为1 a)f.一个单刀单掷开关s,导线若干为了扩大其中电流表的量程,需要先测出电流表的内阻.为此,某同学根据提供的器材设计了一种利用伏安法进行测量的较为合理的电路,并在实验中正确操作,测出了几组数据,作出了电压表的示数u和电流表的示数i的关系图线(如图(甲).(1)请你根据提供的器材和该同学的测量数据在图(乙)的虚线框中画出该同学设计的实验电路图(需标注各元件的符号).(2)该同学测出的表的内阻为.(结果保留3位有效数字)解析:(1)由图(甲)可知,实验中电流值和电压值都从0变化,所以滑动变阻器采用分压式连接;电流表量程很小,应串联定值电阻r0起保护作用;用电压表测量电流表和定值电阻r0的总电压,设计出的实验电路图如图所示.(2)由实验电路图可知u=i(ra+r0),得出ra=ui-r0=1.03.610-3 -200 77.8 .答案:(1)见解析(2)77.8(77.083.0均可)12.(2012上饶一模)(8分)测金属电阻率实验(1)测长度时,金属丝的起点、终点位置如图(a),则长度为:cm;(2)用多用表“1”挡估测其电阻,示数如图(c),则阻值为:;(3)在图(d)中完成实物连线;(4)闭合开关前应将滑动变阻器的滑片p移至最(填“左”或“右”)端.解析:(1)(a)图需往下估读一位,大约为60.48 cm(60.4560.50 cm都可以).(2)由题可知,阻值为5 .(3)电流表外接,滑动变阻器采用分压、限流接法均可,采用限流接法时如图所示.(4)无论限流接法,还是分压接法,将滑片p移至最左端时,待测金属丝上的电压和电流最小.答案:见解析13.(2013上海普陀区一模)(10分)如图(甲)所示,在实验室里小王同学用滑动变阻器r、电流传感器和电压传感器等实验器材测干电池的电动势和内电阻.改变电阻r,通过电压传感器和电流传感器测量不同阻值下电源的路端电压和电流,输入计算机,自动生成ui图线,如图(乙)所示.(1)由图(乙)可得干电池的电动势为v,干电池的内电阻为.(2)小王同学又在上面的实验器材中去掉电压传感器,改变电路的外电阻r,通过电流传感器测量不同阻值下的电流,画出r1/i图线也可以求得电源的电动势和内电阻.请写出小王同学所作图象的函数关系式.(3)现有一小灯泡,其ui特性曲线如图(丙)所示,若将此小灯泡接在上述干电池两端,小灯泡的实际功率是w.解析:(1)图(乙)中ui图象与纵轴截距求得电动势e=1.5 v,由图象斜率绝对值求得内阻r=ui=1.50.75=2 .(2)由闭合电路欧姆定律得i=er+r,则r=ei-r.(3)如图所示,找出电池和小灯泡ui图象的交点,就是小灯泡的工作电流和工作电压;u=0.9 v,i=0.3 a,则p=ui=0.90.3 w=0.27 w.答案:见解析四、计算题(共38分)14.(2012重庆市高三诊断)(8分)某课外小组设计了一种测定风速的装置,其原理如图所示,一个劲度系数k=120 n/m,自然长度l0=1 m的弹簧一端固定在墙上的m点,另一端n与导电的迎风板相连,弹簧穿在光滑水平放置的电阻率较大的金属杆上,弹簧是不导电的材料制成的.迎风板面积s=0.5 m2,工作时总是正对着风吹来的方向.电路的一端与迎风板相连,另一端在m点与金属杆相连.迎风板可在金属杆上滑动,且与金属杆接触良好.定值电阻r=1.0 ,电源的电动势e=12 v,内阻r=0.5 .闭合开关,没有风吹时,弹簧处于原长,电压表的示数u1=9.0 v,某时刻由于风吹迎风板,电压表的示数变为u2=6.0 v.(电压表可看作理想电表)求:(1)金属杆单位长度的电阻;(2)此时作用在迎风板上的风力大小. 解析:设无风时金属杆接入电路的电阻为r1,风吹时接入电路的电阻为r2,由题意得(1)无风时:u1=er1+r+rr1,得r1=4.5 ,(2分)又因为l0=1 m,所以金属杆单位长度的电阻r0=4.5 .(1分)(2)有风时:u2=er2+r+rr2,得r2=1.5 (2分)此时,弹簧长度l=13 m压缩量x=l0-l=(1-13) m=23 m.(2分)由平衡条件得此时风力:f=kx=12023 n=80 n.(1分)答案:(1)4.5 (2)80 n15. (8分)如图所示为电动机提升重物的装置,电动机线圈电阻为r=1 ,电动机两端电压为5 v,电路中的电流为1 a,物体a重20 n,不计摩擦,求:(1)电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少?(2)电动机的输入功率和输出功率各是多少?(3)10 s内,可以把重物a匀速提升多高?解析:首先要知道输入功率是电动机消耗的总功率,而输出功率是机械功率.消耗的电能转化为机械能和内能两部分,由能量守恒定律可求解.(1)根据焦耳定律,热功率为pq=i2r=121 w=1 w.(2分)(2)输入功率等于输入电流与电动机两端电压的乘积p入=iu=15 w=5 w(2分)输出功率等于输入功率减去发热消耗的功率p出=p入-pq=5 w-1 w=4 w.(1分)(3)电动机的输出功率用来提升重物,转化为机械功率,在10 s内p出t=mgh.(2分)解得h=p出tmg=41020 m=2 m.(1分)答案:(1)1 w(2)5 w4 w(3)2 m16.(2013南通一中考试)(10分)电解槽a和电炉b并联后接到电源上,电源内阻r=1 ,电炉电阻r=19 ,电解槽电阻r0=0.5 .当s1闭合、s2断开时,电炉消耗功率为684 w;s1、s2都闭合时,电炉消耗功率为475 w(电炉电阻可看做不变).试求:(1)电源的电动势;(2)s1、s2闭合时,流过电解槽的电流大小;(3)s1、s2闭合时,电解槽中电能转化成化学能的功率.解析:(1)由于p=i2r ,(2分)所以i=6 a,e=i(r+r)=120 v.(2分)(2)两开关闭合时由p=